轨道交通高频充电机应用研究

设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关（zvS）变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分（PI）控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。     

CRH５型动车组用IGBT器件寿命评估∗

半实物仿真计算结果表明,CRH５型动车组四象限整流侧IGBT器件寿命长于逆变侧,机车频繁进站会降低 IGBT器件寿命.典型线路计算时,最小寿命约为７８０万 km.与寿命相关的测试表明,与全新同型号IGBT器件相比,运行４８０万km 的IGBT器件芯片及 DBC焊层超声波扫描未出现分层现象.饱和压降及键合点推力测试表明,键合线根部已经出现裂纹,导致饱和压降平均值比全新增加０．１９６％,IGBT芯片键合线推力均值由全新的２８００g降低 到２４００g,FRD芯片键合线推力均值由全新的２８００g降低到２６００g及２３００g,退化后的测试电学参数均在额定值以内,未达到寿命失效标准.这些研究结果对寿命预测结果进行了初步的验证。     

基于碳化硅器件的充电机偏磁抑制自动控制装置的研究

在轨道交通行业,碳化硅器件凭借其开关速度快、可实现高频化、低能耗等方面的优势,迅速得到了较为广泛的关注与应用。伴随着变换器的功率密度提高,与变换器配合的变压器更容易发生偏磁问题。该文对全碳化硅充电机进行主电路参数设计,并设计出具有变压器偏磁抑制功能的自动控制装置。通过试验,验证了该变压器偏磁抑制自动控制装置的有效性。     

基于干扰观测器的感应电机内模控制方法研究

内模控制(IMC)因其结构简单、易于实现已得到广泛应用,但传统IMC不能有效消除电机运行过程中存在的参数摄动、负载扰动及一些不确定干扰,从而影响了其在高性能变频调速系统中的应用。为提高系统的抗扰动性能,提出一种基于干扰观测器(DOB)的感应电机IMC-DOB方法,基于感应电机的数学模型设计了DOB,并对DOB的结构进行了理论分析。实验结果表明,DOB可实时估计出系统的扰动值,所提方法在系统发生参数摄动和负载突变时,能在保持传统IMC快速响应动态性能的同时,并对干扰具有较好的鲁棒性。     

基于模型设计的列车网络控制逻辑开发研究

现代轨道交通列车控制系统的结构日益复杂,针对目前列车网络控制逻辑开发中存在复杂度和开发难度大的问题,详细研究了基于模型设计高效率开发列车控制单元逻辑软件的方法。通过创建技术需求规范、生成定点模型、自动生成产品级软件代码和持续不断的测试及验证,实现了机车辅助变流器负载控制逻辑的开发。离线仿真试验和地面联调试验结果表明本方法可实现机车辅助变流器负载分配规则和逻辑需求,证明了基于模型设计方法在整车控制单元软件开发工程应用中的有效性和可行性,为轨道交通列车其他控制单元的软件高效率开发提供参考。     

大功率电力机车辅助变流器调制切换策略研究

在大功率电力机车辅助变流器的应用中,由于受到输出电压总谐波畸变率(THD)总量要求及开关频率的制约,在额定输出时常采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)方式;对电力机车大功率辅助变流器常用的SHEPWM进行了详细分析,并针对双极性电压型逆变器建立数学模型;介绍了常用的特定消谐方程组开关角解法及开关角的高阶多项式拟合方法;同时详细介绍了一种电力机车大功率辅助变流器的调制波切换策略,通过实验验证了所述切换策略的正确性及可行性.     

基于参数辨识的PMASynRM控制策略

针对永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)参数变化大,依据固定参数进行控制容易导致控制精度差的问题,考虑电机磁饱和对参数的影响,基于电感参数（Ld、Lq）离线辨识技术,采用一种自适应的最大转矩电流比(MTPA)控制策略,实时动态地分配最佳的d、q轴电流,以实现对永磁辅助同步磁阻电机宽速度范围、高转矩精度、高效率的控制。通过仿真和实验,验证了所采用控制方法对永磁辅助同步磁阻电机高转矩精度控制的有效性。